Question

宇航员在太空是怎样与地面通信的？

Answer 1

在我国，空间站与地面通信主要依靠地面测控站、数传接收站和天链中继卫星，其中天链中继卫星能保证不间断通信。简单明了地说，要实现空间站与地面进行网络互联，那么就需要靠人造卫星以及其它辅助设备来实现。

不过作为SpaceX的创始人马斯克就曾提过一种计划，发射大约4万颗人造卫星，并且通过人造微信来实现地球上的所有上网用户在任何时间与地方进行WiFi进行互联网沟通，这样就节省了很多流量费。马斯克的星链计划虽然能够造福人类，可惜在缺陷上还是有的，也就是那么多的卫星来围绕地球会阻碍到对星空的观测。

中国空间站的出舱活动的通讯方法

2021年7月4日，航天员在万众瞩目之下迎来了“太空之家”空间站天和核心舱太空之旅的重要环节——出舱活动，开展既定的空间试验活动。

出舱活动是航天员身着舱外航天服在航天器外进行太空行走和作业的统称。在空间站任务中，航天员将进行多次出舱活动，完成空间站的维修、维护及建造等任务。进行出舱活动时与地面建立高速及时的通信联系尤为重要，出舱活动不仅是对航天员的全方位考验，也是对空间站天和核心舱与地面测控站间通信能力的一大考验。

航天科技集团五院研制的第三代中继终端产品，通过与中继卫星天链一号和天链二号建立中继链路，实现中继通信，确保航天员与地面通信的实时畅通。这就好比在太空中搭建了地面与中继卫星、中继卫星与航天员之间的“天路”。

此外，空间站中继终端与其他型号在设计上最大的区别在于，为了保证在轨使用的长寿命，需要具备在轨可维修性。空间站中继终端采用了集成化、模块化的设计思路，在保证传输信号质量的同时，方便航天员维修更换。

在此次航天员出舱活动中，航天科技集团五院研制的测控通信产品、控制器产品成功应用于神舟十二号航天员出舱活动时的语音通信和机械臂控制工作。

出舱通信子系统实现舱内外航天员之间、舱内外航天员与地面人员之间以及舱外航天员之间的全双工语音通信，在航天员舱外活动范围内实现无线通信全覆盖。与上一代出舱通信系统相比，该产品具有通信距离更远、通信速率更高、工作寿命更长等特点，同时由于采用了功率控制、抗多径等措施，该产品具有更强的空间环境抗电磁干扰能力，并支持多名航天员同时出舱活动时的通话功能。

舱外图像传输子系统为舱外提供无线网络覆盖，通过出舱无线收发设备提供的“热点”进行图像传输，实现了航天员出舱活动进行实时显示，实时记录等功能以及为太阳翼绕行测量试验提供数据传输功能。

Answer 2

目前，国外地面控制中心与轨道上的宇航员的话音通信，主要采取短波和甚高频两个频段。短波信号是在地球电离层之间来回反射，而甚高频信号是直线传输，发射机和接收机处在一条中间无障碍的直线距离上。前苏联“和平”号空间站的信号通过北大西洋海域的舰载无线电中继站转发给莫斯科控制中心，美国航天飞机的信号通过太平洋海域的中继站转发给休斯敦控制中心。飞船和空间站一般有两路话音传送信道，其一是工作话音通信，其二是备用线路。前者用于完成飞行任务，后者备作紧急情况下使用。太空飞行期间，地面控制中心对飞行的指令均是通过电话传递的。此外，一些生活电话，如宇航员同家人对话，同社交界名人的对话亦是通过这一渠道进行的。前苏联宇航员克利穆克和谢瓦斯季扬诺夫在“礼炮-6”号空间站生活9昼夜的日子里，莫斯科控制中心曾多次通过电视电话，安排他们与妻子、儿女和亲人会见和对话，以排解太空生活的寂寞。克利穆克生日的那天，宇航中心安排了他与儿子米沙通电话接受了儿子的祝福。宇航员艾伦?比思、欧文.0口里奥特、杰克?鲁马斯在天空实验室生活期间，通过宇航局提供的专线电话，与家人相互倾诉各自的生活情况及怀念。1985年4月，美国参议员参院拨款委员会主席杰克?加思，在乘航天飞机飞行期间，曾在机上接到里根总统的电话，对加思有幸参加太空飞行表示祝贺。1988年9月，前苏联“联盟TM-5”号返回地面时，计算机发生故障，宇航员通过电话向地面控制中心报告故障情况，请示解决办法。

由于太空电话是短波和甚高频两个频段，使得地面一些无线电爱好者亦可通过收音机监听天地间的对话。因此美苏航天当局还利用许多航天爱好者的好奇心理，开辟了旁听太空电话的特别业务。人们可通过这一电话，旁听宇航员和地面控制中心的谈话，了解太空吃饭、体育锻炼、聊天等实况。美国旁听电话号码是900-410-6272，前苏联号码是215-63-56。这种电话与普通电话不同。一是使用时间非常有限，它仅限于飞船或航天飞机在轨道运行期间，其他时间无用；二是使用方式不同，它拨通后只能拿起电话听筒旁听宇航员和地面飞行控制中心的非保密谈话，飞行情况的保密谈话不在此列，也不能同宇航员讲话。三是收费标准特别，其收费标准是头一分钟50美分，以后每延长一分钟再增收35美分，旁听时间愈长，收费愈高。

太空电话使许多航天爱好者大饱耳福，也使美国航空航天和电话电报公司坐收渔利，从中获得许多意想不到的利益，其一扩大了航天活动的宣传效果，向美国和世界各国显示了美国的空间技术成就，这是花钱做广告得不到的社会效益。其二，取得了明显的经济效益，使用太空电话的人几天之内少则几十万，多则100多万，电话电报公司从中大发其财，仅第四次飞行一次就捞回了120多万美元，这在美国电话收.入史上是少有的。其三，培养了许多美国人，尤其是美国青少年对航天活动的热爱，激发了社会公众对航天事业的支持。因此有人说，太空电话是美国两公司老板想出的保密、宣传、赚钱一举三得的绝招。

Answer 3

我们如何与太空进行通信？